双悬臂转子系统动力学特性及不平衡响应分析 被引量：9

1

作者 于涛 韩清凯 +2 位作者 李善达 闻邦椿 张竹青 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2007年第3期186-189,共4页

根据具有双悬臂结构的某实际空气压缩机组六七级压缩机转子几何参数,建立了系统的离散化模型。采用自编的Riccati传递矩阵算法与商业化有限元软件对转子系统进行了固有特性分析和对比,并用Newmark法对转子系统有限元模型进行了不平衡响... 根据具有双悬臂结构的某实际空气压缩机组六七级压缩机转子几何参数,建立了系统的离散化模型。采用自编的Riccati传递矩阵算法与商业化有限元软件对转子系统进行了固有特性分析和对比,并用Newmark法对转子系统有限元模型进行了不平衡响应数值计算,最后将理论数值仿真结果和工厂实际运转机组的现场数据进行对照,证明转子系统离散模型简化方法和结果正确可靠。计算结果同时指出,具有双悬臂结构的转子系统的悬伸端为振动易超标区,这对具有此类结构的旋转机械故障监测和诊断提供了参考和依据。 展开更多

关键词 双悬臂转子系统 固有频率 不平衡响应 压缩机

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微型燃气轮机浮环轴承-悬臂转子系统动力学特性分析 被引量：3

2

作者 沈那伟 陈照波 +1 位作者 焦映厚 马文生 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期27-31,共5页

对浮环轴承支承的悬臂转子系统的动力学特性进行分析,建立了浮环轴承双层油膜Reynolds方程和浮环运动方程。采用4节点等参h-精细有限元网格,通过Galerkin方法求解系统Reynolds方程得到双层油膜压力。在小摄动范围内,联合悬臂转子系统的... 对浮环轴承支承的悬臂转子系统的动力学特性进行分析,建立了浮环轴承双层油膜Reynolds方程和浮环运动方程。采用4节点等参h-精细有限元网格,通过Galerkin方法求解系统Reynolds方程得到双层油膜压力。在小摄动范围内,联合悬臂转子系统的动力学方程、浮环运动方程求出浮环轴承的等效刚度和阻尼系数。应用商业有限元软件ANSYS12.1对实际微型燃气轮机用浮环轴承-悬臂转子系统进行临界转速、谐响应及不平衡响应等转子动力学仿真计算。通过与实验结果对比,验证了此物理计算模型的正确性,并证明了用此方法分析浮环轴承-悬臂转子转子动力学问题具有实际意义。 展开更多

关键词 浮环轴承 悬臂转子系统 有限元方法 GALERKIN方法 转子动力学响应

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迷宫密封-滚动轴承-悬臂转子系统非线性动力学特性分析 被引量：6

3

作者 罗跃纲 王鹏飞 +1 位作者 王晨勇 徐昊 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期256-264,共9页

对于带有迷宫密封的航空发动机转子系统气流激振问题,基于有限元理论,应用非线性滚动轴承支承力模型以及Muzynska密封力模型建立了两个滚动轴承支承的迷宫密封-悬臂转子系统动力学模型,并运用Newmark-β数值积分法求解得到系统在不同转... 对于带有迷宫密封的航空发动机转子系统气流激振问题,基于有限元理论,应用非线性滚动轴承支承力模型以及Muzynska密封力模型建立了两个滚动轴承支承的迷宫密封-悬臂转子系统动力学模型,并运用Newmark-β数值积分法求解得到系统在不同转速、偏心量和密封结构参数下的动力学响应特征。研究结果表明,系统在一定转速范围内作周期一运动,随着转速的升高系统发生失稳并作拟周期运动;适当增大偏心量会导致转子在共振区出现偏心力所引起的短暂的混沌运动;增大密封间隙会使系统在高转速区重新回归周期一运动,而且失稳区域也随之减小;适当提高密封长度,系统仅表现为周期一运动,但继续增大密封长度,悬臂端承受密封圆盘的重量也将提高,失稳转速提前;另外还分析了失稳转速和密封力的影响因素及其影响规律,为转子系统的密封激振故障诊断及密封结构优化设计提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 非线性振动 悬臂转子系统 迷宫密封 密封力 有限元

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叶片-双盘悬臂转子-同心型挤压油膜阻尼器系统的分岔与混沌 被引量：2

4

作者 王立刚 陈涛 +1 位作者 朱磊 曹登庆 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期958-964,共7页

针对同心型挤压油膜阻尼器支承下的双盘悬臂转子系统,采用集中质量法和Lagrange方程,建立了叶片-双盘悬臂转子-CSFD系统的非线性动力学模型,并在模型中考虑了叶片的时变效应和惯性效应.采用正交变换将与转子横向振动耦合的叶片1-节径运... 针对同心型挤压油膜阻尼器支承下的双盘悬臂转子系统,采用集中质量法和Lagrange方程,建立了叶片-双盘悬臂转子-CSFD系统的非线性动力学模型,并在模型中考虑了叶片的时变效应和惯性效应.采用正交变换将与转子横向振动耦合的叶片1-节径运动方程与叶片其他节径运动方程解耦,使得非线性耦合系统的自由度数由16+4n(n≥3)降低至24,再采用周期变换,将耦合系统中的时变系数转化为常系数.通过数值求解并利用分岔图、轴心轨迹、Poincare映射图和频谱图等分析了系统响应的非线性特性.结果表明,系统响应中蕴含着倍周期、分岔和混沌等丰富的非线性动力学行为.研究显示,增大定心弹簧刚度有利于提高系统稳定性. 展开更多

关键词 叶片 悬臂转子系统 挤压油膜阻尼器 分岔 混沌

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双盘悬臂转子轴承系统碰摩故障数值仿真与实验分析 被引量：7

5

作者 任朝晖 陈宏 +1 位作者 李鹤 闻邦椿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第17期1829-1833,共5页

分别建立了双盘悬臂转子轴承系统的力学模型、数学模型和碰摩力模型,同时利用转子碰摩故障的实验装置,研究了转子系统碰摩故障的非线性振动特性,对中间盘碰摩时转子系统的动力学特性、悬臂盘发生碰摩时转子系统的动力学特性进行了进一... 分别建立了双盘悬臂转子轴承系统的力学模型、数学模型和碰摩力模型,同时利用转子碰摩故障的实验装置,研究了转子系统碰摩故障的非线性振动特性,对中间盘碰摩时转子系统的动力学特性、悬臂盘发生碰摩时转子系统的动力学特性进行了进一步分析,数值仿真结果与实验结果一致,对实际工程中转子系统的安全稳定运行具有一定的实际参考价值。 展开更多

关键词 双盘悬臂转子轴承系统 碰摩故障 数值仿真 实验分析

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双盘悬臂转子轴承系统松动碰摩耦合故障分析 被引量：7

6

作者 卢艳军 任朝晖 +1 位作者 陈宏 闻邦椿 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2007年第2期102-107,共6页

针对考虑松动-碰摩耦合故障的双盘悬臂立式转子-轴承系统,建立了该系统的力学模型和有限元模型,并基于非线性有限元方法和接触理论研究了松动刚度和碰摩间隙两个重要参数对系统动力学特性的影响。通过对在不同松动刚度和不同碰摩间隙时... 针对考虑松动-碰摩耦合故障的双盘悬臂立式转子-轴承系统,建立了该系统的力学模型和有限元模型,并基于非线性有限元方法和接触理论研究了松动刚度和碰摩间隙两个重要参数对系统动力学特性的影响。通过对在不同松动刚度和不同碰摩间隙时系统动力学特性的研究分析,发现转静件碰摩能够减小松动引起的低频振动,支座松动产生的碰摩具有明显的方向性,从而得出转子系统中诊断松动-碰摩耦合故障的依据。 展开更多

关键词 悬臂转子轴承系统 松动-碰摩 耦合故障 松动刚度 碰摩间隙

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部分充液悬臂柔性转子系统不稳定特性的实验研究 被引量：7

7

作者 祝长生 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期453-456,共4页

从实验上详细地观察和研究了部分充液柔性转子系统不稳定产生的过程、失稳过程中转子系统的动力特性以及充液量对转子系统振动和稳定性的影响。结果表明部分充液转子系统的不稳定特性与转子系统中其它失稳因素引起的不稳定特性之间存在... 从实验上详细地观察和研究了部分充液柔性转子系统不稳定产生的过程、失稳过程中转子系统的动力特性以及充液量对转子系统振动和稳定性的影响。结果表明部分充液转子系统的不稳定特性与转子系统中其它失稳因素引起的不稳定特性之间存在着明显的差异。部分充液转子系统失稳的门坎转速在充液转子的一阶临界转速之上 ,并且在空转子系统的一阶临界转速附近。转子在不稳定区内的涡动频率既不是一个固定的频率 ,也不是转子系统的某阶固有频率 ,转子的涡动频率随转速的增大而增大 。 展开更多

关键词 液悬臂柔性转子系统 不稳定特性 实验研究 涡动频率 不平衡响应 振动

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单盘悬臂转子启动过程峰值响应全局灵敏度分析 被引量：6

8

作者 周生通 张沛 +3 位作者 肖乾 李鸿光 周新建 王迪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期17-25,共9页

启动过程峰值响应(如最大峰值及其发生时间)的全局灵敏度是柔性转子系统动力学设计和评价的重要依据。基于Timoshenko梁转子有限元理论并考虑输入参数的随机性建立某单盘悬臂转子瞬态启动过程的确定性和随机动力学方程;在有限试验设计... 启动过程峰值响应(如最大峰值及其发生时间)的全局灵敏度是柔性转子系统动力学设计和评价的重要依据。基于Timoshenko梁转子有限元理论并考虑输入参数的随机性建立某单盘悬臂转子瞬态启动过程的确定性和随机动力学方程;在有限试验设计样本数限制下,联合自适应稀疏多项式混沌(adaptive sparse polynomial chaos,asPC)展开和Sobol全局灵敏度给出了asPC-Sobol(adaptive sparse polynomial chaos-Sobol)灵敏度计算流程;在均值工况确定性结果分析以及asPC模型有效性验证基础上,详细探讨了启动加速度、参数变异性以及响应测点位置对单盘悬臂转子过第1阶正涡动临界转速时最大峰值及其时间方差的影响规律。算例结果表明:在±3σ截尾高斯分布设定下最大峰值及其时间分布更符合对数正态分布,而且圆盘直径D、厚度T、材料密度ρ、弹性模量E以及不平衡量F是峰值响应方差的主要贡献参数;启动加速度能够较明显地影响最大峰值的总灵敏度结果,但相比之下其对发生时间总灵敏度的影响则小很多;随着某些主要贡献参数(D,T和ρ)变异性的单独或同时减小,其余主要贡献参数的总灵敏度将明显增加,而那些原先非主要贡献参数的增加则非常有限;响应测点位置对最大峰值及其时间总灵敏度的影响非常小,尤其是在非轴承位置处。 展开更多

关键词 悬臂转子系统 峰值响应 Sobol全局灵敏度 自适应稀疏多项式混沌(asPC)展开

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考虑轴初弯曲时转子系统局部碰摩的分叉与混沌行为 被引量：5

9

作者 王正浩 袁惠群 范改燕 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第2期37-41,共5页

考虑轴初弯曲和轴质量对圆盘参振质量的影响时,分析转子系统局部碰摩的分叉与混沌动力学行为,找到了转子系统通往混沌的道路。建立了系统力学数学模型,进行计算机数值模拟,以转速和阻尼为分叉参数,结合Poincare截面图、波形图、相平面... 考虑轴初弯曲和轴质量对圆盘参振质量的影响时,分析转子系统局部碰摩的分叉与混沌动力学行为,找到了转子系统通往混沌的道路。建立了系统力学数学模型,进行计算机数值模拟,以转速和阻尼为分叉参数,结合Poincare截面图、波形图、相平面图、轴心轨迹图、功率谱图和自相关函数图,分析了系统的运动状态。以转速为分叉参数时,转子系统响应经历了数次从混沌到周期解,再到混沌,再到周期解的过程,即混周交替出现过程。随着阻尼和定子弹性的增大,混周交替出现时转速范围明显减小;以阻尼为分叉参数时,随着偏心距的增大,混周交替出现时阻尼范围明显增大。结果表明,通向混沌的道路主要是倍周期分叉和阵发性分叉。 展开更多

关键词 悬臂双盘-轴承转子系统 初弯曲 碰摩 分叉 混沌

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转子系统拟周期演变为混沌运动过程分析 被引量：3

10

作者 王正浩 刘大任 尹晓明 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第4期688-693,共6页

目的考虑主质体弹性分析具有局部碰摩的水平悬臂双盘-轴承转子系统的运动性态.方法对建立的转子系统碰摩动力学运动方程,进行计算机数值模拟,以碰摩体径向刚度为分叉参数,结合Poincaré截面图、波形图、相平面图、轴心轨迹图、功率... 目的考虑主质体弹性分析具有局部碰摩的水平悬臂双盘-轴承转子系统的运动性态.方法对建立的转子系统碰摩动力学运动方程,进行计算机数值模拟,以碰摩体径向刚度为分叉参数,结合Poincaré截面图、波形图、相平面图、轴心轨迹图、功率谱图和自相关函数图,分析系统运动状态.结果发现在一定的碰摩体径向刚度数值条件下,系统由拟周期演变为混沌运动,这种演变过程是渐进的过程,演变过程中拟周期和混沌两种运动同时存在,称为拟周期混沌运动状态.这种运动状态并不稳定,随着碰摩体径向刚度的增大,拟周期解成分在不断减弱,而混沌解在不断增强,最终只存在混沌解.随着阻尼的增大,这种由拟周期演变为混沌运动的现象消失,且系统的分叉发生了根本性的改变.结论系统通向混沌的道路是周期3、倍周期分叉和拟周期运动演化为混沌运动. 展开更多

关键词 拟周期混沌运动 水平悬臂双盘-轴承转子系统 主质体弹性 分叉

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相对速度对转子碰摩运动特性的影响 被引量：4

11

作者 王正浩 袁惠群 闻邦椿 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期175-181,共7页

采用库伦摩擦和非库伦摩擦两种摩擦力模型,分析转子系统碰摩分叉与混沌动力学行为,比较采用两种摩擦模型分析结果,找到转子系统通往混沌的道路。以转速为分叉参数,结合Poincar截面图、波形图、相平面图、轴心轨迹图、功率谱图和自相... 采用库伦摩擦和非库伦摩擦两种摩擦力模型,分析转子系统碰摩分叉与混沌动力学行为,比较采用两种摩擦模型分析结果,找到转子系统通往混沌的道路。以转速为分叉参数,结合Poincar截面图、波形图、相平面图、轴心轨迹图、功率谱图和自相关函数图,分析系统运动状态。分析结果表明,采用库伦摩擦和非库伦摩擦两种摩擦力模型,采用不同参数值的非库伦摩擦力模型,转子系统响应均有明显不同;以转速为分叉参数时,转子系统经历数次从混沌到周期解再到混沌、再到周期解的过程,即混沌与周期运动交替出现。转子系统通向混沌的道路主要是倍周期分叉;转子实验台碰摩实验结果表明,采用非Coulomb摩擦模型模拟实际转子系统比较符合实际情况。 展开更多

关键词 非库伦摩擦 悬臂双盘-轴承转子系统 分叉 混沌 实验研究

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